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题名基于加权系数分配的火炮座圈优化设计
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作者
罗苇杰
杨华实
王猛
朱卫
孙玉杰
鲁玉祥
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机构
西北机电工程研究所
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出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期56-62,共7页
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文摘
火炮座圈是支撑炮塔、传递发射载荷和执行回转的重要部件,火炮座圈性能的优劣对维持火炮稳定和保证射击精度有着重要影响。为使火炮座圈达到轻便、回转灵活、可靠性高、稳定性好的设计要求,建立了座圈质量、游隙和回转力矩对座圈性能影响的数学模型,并采用加权系数法和智能优化算法,以滚珠半径、滚道半径、滚珠中心位置和接触角这4个因素为关键设计参数,实现了座圈轻量化和回转灵活的多目标优化设计,并得到了最终优化结果。发现座圈质量减少了1.7%,回转阻力减少了14.1%,游隙减少了41.5%。所研究的优化设计方法对火炮座圈设计及优化有着一定的理论指导作用。
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关键词
火炮座圈
多目标优化设计
层次分析法
粒子群优化算法
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Keywords
artillery seat
multi-objective optimization design
analytic hierarchy process
particle swarm optimization algorithm
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分类号
TJ302
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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题名火药燃气流作用下TA15钛合金烧蚀特性研究
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作者
朱卫
王猛
韩璇璇
宋文锦
罗苇杰
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机构
西北机电工程研究所
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出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第3期87-93,共7页
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文摘
为研究TA15钛合金在火药燃气流作用下的烧蚀特性,基于计算流体动力学方法、离散相模型和动网格技术建立其动态烧蚀模型,实现了TA15钛合金试片结构型面衰退和内流场变化的双向耦合分析。利用动态烧蚀模型对TA15钛合金试片的二维非定常流烧蚀过程开展了仿真计算,以模拟火药燃气流对试片的冲刷过程,探究其烧蚀特性。不失一般性,利用半密闭爆发器搭建试验验证平台,对典型工况的仿真结果进行试验验证。结果表明:烧蚀量计算值达到试验值的92.3%,说明动态烧蚀模型可以准确预测TA15钛合金试片壁面烧蚀情况。该研究为TA15钛合金炮口制退器的研制奠定了重要基础。
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关键词
TA15钛合金
烧蚀
两相流
数值模拟
炮口制退器
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Keywords
TA15 titanium alloy
ablation
two-phase flow
numerical simulation
muzzle brake
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分类号
TJ04
[兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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题名基于尺寸-拓扑耦合效应的火炮摇架轻量化设计
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作者
王猛
巩博瑞
韩璇璇
罗苇杰
崔青春
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机构
西北机电工程研究所
北京理工大学自动化学院
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期95-101,共7页
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文摘
火炮摇架是火力系统主要承重部件之一,其质量占比较大,轻量化设计是其减重和提高火炮机动性的重要手段。目前轻量化设计方法未虑及尺寸参数与拓扑结构间作用规律,以致火炮摇架难以达到最佳刚度质量比。为解决上述问题,提出了一种基于尺寸-拓扑耦合效应的轻量化设计方法,通过正交设计与拓扑优化,生成不同尺寸火炮摇架的拓扑结构,采用响应面法构建表征尺寸参数、拓扑结构与刚度、质量映射的代理模型,利用智能算法开展全局优化,实现尺寸参数与拓扑结构同步轻量化设计。以某型火炮摇架为例进行分析,结果表明:相同刚度条件下,所提设计方法比原有方法得到的质量降低了10.8%,最大等效应力减小了35.8%。
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关键词
火炮摇架
轻量化设计
代理模型
拓扑优化
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Keywords
artillery cradle
lightweight design
agent model
topology optimization
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分类号
TJ460
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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